KR970003209B1 - Electronic control device for controlling the alternator and the idling rpm of automotive engine - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 이 발명에 의한 차량의 교류 발전기를 제어하는 전자제어장치를 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing an electronic control apparatus for controlling an alternator of a vehicle according to the present invention.
제2도는 경부하(light load)에 의해 발전컷 제어(current generation cutting control)를 하는 제1도의 전자제어유닛(6)의 교류발전기제어수단(6A)에 의해 루틴(routine)을 나타낸 흐름도.FIG. 2 is a flow chart showing a routine by the alternator control means 6A of the electronic control unit 6 of FIG. 1 which performs current generation cutting control by light load.
제3도의 제2도의 루틴과 관련된 각종의 파형을 나타낸 타임챠트.A time chart showing various waveforms associated with the routine of FIG.
제4도는 전기부하 증가에 따라 교류발전기의 제어에 의한 아이들 상태를 안정화 시키는 제1도의 전자제어유닛(6)의 교류발전기제어수단(6A)에 의한 루틴을 나타낸 흐름도.FIG. 4 is a flow chart showing a routine by the alternator control means 6A of the electronic control unit 6 of FIG. 1 for stabilizing an idle state by the control of the alternator as the electrical load increases.
제5도는 제4도의 루틴과 관련된 각종 파형을 나타낸 타임챠트.5 is a time chart showing various waveforms associated with the routine of FIG.
제6도는 전기부하 증가에 따른 ISCV(아이들회전수제어밸브 : idling speed control valve)를 조절함으로써 그 아이들 상태를 안정화시키는 제1도의 전자제어유닛(6)의 ISCV제어수단(6B)에 의한 루틴과 관련된 각종 파형을 나타낸 타임챠트.6 shows a routine by the ISCV control means 6B of the electronic control unit 6 of FIG. 1, which stabilizes the idle state by adjusting an ISCV (idling speed control valve) according to an increase in electric load. Time chart showing various waveforms involved.
제7도는 전자제어유닛(6)의 교류발전기제어수단(6A)에 의해 교류발전기(2)의 듀티 팩터(duty factor)의 바람직한 제어방법에 의해 그 교류발전기의 필드 듀티(field daty)의 ON/OFF 기간과 교류발전기 출력전압의 변화를 나타낸 다이어그램.7 shows the ON / OFF of the field duty of the alternator by the preferred control method of the duty factor of the alternator 2 by the alternator control means 6A of the electronic control unit 6. Diagram showing OFF period and change of AC generator output voltage.
제8도는 전기부하 증가에 따라 교류발전기를 제어함으로써 아이들 상태를 안정화시키는 제1도의 전자제어유닛(6)의 교류발전기제어수단(6A)에 의한 또다른 루틴(피드백 제어 루틴)을 나타낸 흐름도.FIG. 8 is a flowchart showing another routine (feedback control routine) by the alternator control means 6A of the electronic control unit 6 of FIG. 1 for stabilizing an idle state by controlling the alternator in accordance with an increase in electric load.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 전지(hattery) 1A : 출력전류1: battery 1A: output current
1B : 전류 1a : 전압신호1B: current 1a: voltage signal
2 : 교류발전기(alterator) 3 : 퓨즈2: alternator 3: fuse
3a : 단자 3b : 단자3a: terminal 3b: terminal
4 : 키스위치 4a : 단자4: key switch 4a: terminal
4b : 단자 5 : 전류센서(current sensor)4b: terminal 5: current sensor
5a : 전압신호 6 : 전자제어유닛(unit)5a: voltage signal 6: electronic control unit
6A : 교류발전기 제어수단(ECU) 6B : ISCV제어수단6A: AC generator control means (ECU) 6B: ISCV control means
6a : 제어신호 6b : 제어신호6a: control signal 6b: control signal
6c : 감시신호 7a : 외부신호6c: monitoring signal 7a: external signal
8 : ISCV(Idling speed control valve) 9 : 전기부하8: ISCV (Idling speed control valve) 9: Electric load
10 : 스위치 10a : 단자10: switch 10a: terminal
10b : 단자 11 : 전기부하10b: terminal 11: electric load
이 발명은 전기부하 상태에 따라 교류발전기(차량의 AC발전기)의 "출력전류를 제어"시킴으로써 그 엔진의 아이들 회전수(idling rpm)를 "안정성있게 제어"를 실현시킬 수 있는 전자제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic control apparatus capable of realizing "stable control" of an idling rpm of an engine by controlling "output current" of an alternator (AC generator of a vehicle) according to an electric load state. will be.
종래의 차량의 전자제어장치, 예로서 일본국 특개소 61-247238에서는 필드 듀티신호(field duty signal) (교류발전기의 제어신호, 즉 교류발전기의 필드코일에 전류공급을 하는 ON/OFF신호)에서 교류발전기의 출력전류 레벨을 예상하여, 그 신호의 듀티 팩터(duty factor)가 증가할때 그 필드코일(field coil)에 공급한 전류가 강제로 off되어 그 듀티 팩터0(zero)%로 감소시키며 그 다음에 그 듀티팩터를 점차적으로 증가시키도록 그 듀티제어(duty control)를 행하는 기술구성이 기재되어 있어 공지되어 있다.In a conventional vehicle electronic control device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-247238, a field duty signal (a control signal of an alternator, that is, an ON / OFF signal for supplying current to a field coil of an alternator) is used. In anticipation of the output current level of the alternator, when the duty factor of the signal increases, the current supplied to the field coil is forcibly turned off to reduce its duty factor to zero (%). Thereafter, the technical configuration for performing the duty control so as to gradually increase the duty factor is described.
그러나, 위의 종래의 전자제어장치는 다음과 같은 결점이 있다. 그 필드듀티신호의 듀티 팩터(duty factor)의 정확한 검출을 하기 위해서는 소정기간의 평균화가 필요하다. 따라서, 전기부하 투입직후 그 듀티 팩터의 검출은 지연되어 전기부하 투입직후에 그 엔진의 아이들 회전수(idling rpm)의 실제적인 감소의 방지가 불가능하게 된다.However, the above conventional electronic control apparatus has the following drawbacks. In order to accurately detect the duty factor of the field duty signal, averaging for a predetermined period is necessary. Therefore, the detection of the duty factor immediately after the electric load is delayed so that it is impossible to prevent the actual reduction of the idling rpm of the engine immediately after the electric load.
또, 그 출력전류가 그 필드듀티 신호에서 예상되므로 그 필트코일저항이 주위 온도에 의해 변화될때 그 예상 오차가 커지게 되어, 제어의 정확성 및 신뢰성이 저하된다.In addition, since the output current is expected in the field duty signal, the expected error becomes large when the filter coil resistance is changed by the ambient temperature, thereby degrading the accuracy and reliability of the control.
따라서, 이 발명의 목적은 전기부하 투입시에 엔진의 아이들 회전수의 실제적인 감소를 효과적으로 방지함으로써, 그 엔진의 아이들 회전수의 정확한 제어를 실현시킬 수 있는 정확하고도 신뢰성있는 전자제어장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an accurate and reliable electronic control apparatus capable of realizing accurate control of the idle speed of the engine by effectively preventing the actual reduction of the idle speed of the engine when the electric load is applied. It is.
이 발명의 위 목적은 그 교류발전기에 접속된 전기부하를 통하여 흐르는 부하전류의 증가를 검출하는 검출수단(detecttor means)과, 부하전류의 증가를 임계치 레벨(threshold level)과 비교하여 그 검출수단에 접속되는 비교수단(comparator means)과, 그 교류발전기의 필드코일의 전류공급을 제어하며, 그 비교수단과 접속되는 제어수단을 구성시켜, 그 제어수단(control means)은 그 부하전류의 증가rk 임계치레벨보다 더 크거나 같을때 제1의 예정시간 간격의 제1예정치에 전류공급을 감소시키며, 제2시간 간격에서 전류공급을 점진적으로 증가시킴을 특징으로 하는, 차량엔진에 의해 구동되는 교류발전기를 제어하는 전자제어장치에 의해 달성된다.The above object of the present invention is a detector means for detecting an increase in load current flowing through an electric load connected to the alternator, and comparing the increase in load current with a threshold level to the detection means. A comparator means to be connected and a control means connected to the field coil of the alternator, and a control means to be connected with the comparator, so that the control means has an increase rk threshold of the load current. An alternator driven by a vehicle engine, characterized in that when the level is greater than or equal to the level, the current supply is reduced at the first predetermined value of the first predetermined time interval, and the current supply is gradually increased at the second time interval. It is achieved by an electronic control device for controlling the.
그 전자제어장치에는 그 엔진의 아이들상태(idling state)를 검출하는 아이들판단 수단(idling judgement means)을 구비하는 것이 바람직하며, 그 검출수단이 작동되어 그 엔진의 아이들상태를 그 아이들 판단수단이 검출할때 부하전류의 증가를 검출한다.The electronic control apparatus preferably includes idling judgement means for detecting an idling state of the engine, and the detection means is activated to detect the idle state of the engine. When an increase in load current is detected.
또, 그 전자제어장치에는 그 엔진의 공기 흡입량을 제어하는 제2제어수단을 구비하여, 그 제2제어수단은 부하전류의 증가가 임계치 레벨보다 더 크거나 같을때 공기 흡입량의 제어레벨(control level)을 증가시키며 제1의 시간간격은 엔진의 회전속도가 공기 흡입량의 제어레벨 증가에 따라 응답하는 지연시간과 거의 동일하다.The electronic control apparatus also includes a second control means for controlling the air intake amount of the engine, the second control means having a control level of the air intake amount when the increase in the load current is greater than or equal to the threshold level. The first time interval is approximately equal to the delay time at which the rotational speed of the engine responds as the control level of the air intake increases.
더 나아가서, 그 제어수단에는 비례적분 제어방법(proportional plus integral control method)에 의해 그 전류공급을 제어하는 수단을 구비한다.Furthermore, the control means is provided with means for controlling its current supply by means of a proportional integral control method.
또, 그 제어수단에는 그 제어수단에는 비례적분 제어방법에 따라 전류공급을 제어하는 수단이 구비되어, 그 제어수단에는 비례, 적분, 미분 제어방법(proportional plus integral plus derivative control method)에 의해 전류공급을 제어하는 수단을 구비한다.In addition, the control means is provided with means for controlling the current supply according to the proportional integral control method, the control means is supplied with the current by a proportional, integral, derivative control method (proportional plus integral plus derivative control method) It has a means for controlling.
또, 그 전자제어수단에는 그 교류발전기의 출력전류을 검출하는 제1전류검출수단과, 그 교류전류발전기에 접촉된 부하를 통하여 흐르는 부하전류를 검출하는 제2전류검출수단과, 제1전류검출수단에 접속되고, 그 교류발전기의 출력전류와 제1전류임계치를 비교하여 그 교류발전기의 출력전류가 제1전류임계치 보다 적을때, 경부하를 세트하는 제1판단수단(first judgment means)과, 제2전류검출수단에 접속되고 그 부하전류와 제2전류임계치를 비교하며 그 부하전류가 제2전류임게치레벨보다 더 크거나 동일할때 경부하를 리세트하는 제2판단수단과, 제1 및 제2의 판단수단에 접속되고 경부하 상태가 세트될때에만 그 교류발전기의 필드코일에 전류공급을 차단하는 차단제어수단(cut-off control means)을 구비하는 것이 바람직하다.The electronic control means includes first current detecting means for detecting an output current of the alternator, second current detecting means for detecting a load current flowing through a load in contact with the alternating current generator, and first current detecting means. First judgment means for setting the light load when the output current of the alternator is less than the first current threshold value when the output current of the alternator is less than the first current threshold value; Second judging means connected to the second current detecting means to compare the load current with the second current threshold and reset the light load when the load current is greater than or equal to the second current threshold level; It is preferable to have cut-off control means connected to the second judging means and cut off the supply of current to the field coil of the alternator only when the light load state is set.
이 발명의 특성이 되는 여러가지의 특징을 실용신안 등록청구의 범위에서 설명하며, 이 발명의 구조 및 조작방법은 첨부도면에 따르는 구체적 설명에 의해 명백하게 알 수 있다.Various features that are characteristics of the present invention will be described in the scope of the utility model registration request, and the structure and operation method of the present invention can be clearly understood by the detailed description according to the accompanying drawings.
첨부도면에서 동일부호는 동일 또는 그 대응되는 부분을 나타낸다.Like reference numerals in the accompanying drawings denote like or corresponding parts thereof.
이 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의해 아래에 설명한다.Preferred embodiments of this invention are described below by means of the accompanying drawings.
제1도는 이 발명에 의한 차량의 교류발전기를 제어하는 전자제어장치를 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram showing an electronic control apparatus for controlling an alternator of a vehicle according to the present invention.
교류발전기(2)와 전류센서(current sensor) (5)로 구성되는 직렬회로가 단자(3a, 3b)를 가진 퓨즈(fuse) (3)를 통하여 차량전지(1)에 접속되어 있다.A series circuit composed of an alternator 2 and a current sensor 5 is connected to the vehicle battery 1 via a fuse 3 having terminals 3a and 3b.
그 퓨즈(3)는 퓨즈박스(mainfuse box) (도시생략)에 설치된 용융링크(fusible link)로 구성시킬 수 있다.The fuse 3 can be constituted by a fusible link provided in a fuse box (not shown).
그 전지(1)의 전압신호(1a)는 교류발전기(2)에 의해 전자제어유닛(6)에 주어지도록 한다.The voltage signal 1a of the battery 1 is given to the electronic control unit 6 by the alternator 2.
그 퓨즈(3)의 단자(3b)와 교류발전기(2)의 출력단자에 접속된 전류센서(5)는 교류발전기(2)의 출력전류 IA를 검출하며, 그 전자제어유닛(6)의 검출 출력전류 IA에 대응되는 전압신호(5a)를 출력한다. 그 전자제어유닛(6)은 그 퓨즈(3)와, 단자(4a, 4b)를 가진 키스위치(4)에 의해 전지(1)에 접속되어 있다. 그 교류발전기(2)의 출력전류 IA는 전류센서(5)에서 받은 전압신호(5a), 전지(1)에서 받은 전압신호(1a), 또 외부신호(7a) 및 제어신호(6a)에 따르는 전자제어유닛(6)에 의해 제어된다.The current sensor 5 connected to the terminal 3b of the fuse 3 and the output terminal of the alternator 2 detects the output current I A of the alternator 2 and the output of the electronic control unit 6. The voltage signal 5a corresponding to the detected output current I A is output. The electronic control unit 6 is connected to the battery 1 by means of a fuse 3 and a key switch 4 having terminals 4a and 4b. The output current I A of the alternator 2 is applied to the voltage signal 5a received from the current sensor 5, the voltage signal 1a received from the battery 1, the external signal 7a and the control signal 6a. It is controlled by the electronic control unit 6 which follows.
외부신호(7a)에는 그 엔진의 회전수(rpm)를 판정하는 소정의 크랭크각(throtrle valve)의 아이들 캐도위치(idling opening valve)의 아이들 캐도위치(idling opening position)를 검출하는 아이들 스위치신호, 가속/감속 판정을 하는 스로틀 캐도신호(throttle opening degres signal), 공기흡입량신호(air intake rate signal), 시동 스위치신호, 그 뉴트럴위치(neutral position)에 그 기어메싱 위치(hear meshing position)를 검출하는 기어의 입력신호, 차단스위치신호 및 차량의 헤드라이트(head lights)의 ON 및 OFF상태를 나태내는 헤드라이트 스위치 신호등이 있다.The external signal 7a includes an idling switch for detecting an idling opening position of an idling opening valve of a predetermined crank angle valve for determining the engine speed rpm. Signal, throttle opening degres signal for acceleration / deceleration determination, air intake rate signal, start switch signal, its meshing position in its neutral position The input signal of the gear, the cutoff switch signal, and the headlight switch signal indicating the ON and OFF states of the headlights of the vehicle.
그 전자제어유닛(6)에는 교류발전기 제어수단(6A)와 ISCV제어수단(6B)이 구비되어 있다.The electronic control unit 6 is provided with an AC generator control means 6A and an ISCV control means 6B.
그 전자제어유닛(6)의 교류발전기 제어수단(6A)은 아래의 설명에서와 같이 소정의 프로그램에 따라 전지(1)의 출력전류(1A)를 제어한다. 그 전자제어유닛(6)의 ISCV제어수단(6B)은 제어신호(6b)에 의해 ISCV(idling speed control valve) (8)의 작동을 제어한다. 그 ISCV(8)는 아래의 설명 에서와 같이 ISC(idling speed control)를 하도록 하는 작동자로서 작동한다.The alternator control means 6A of the electronic control unit 6 controls the output current 1A of the battery 1 in accordance with a predetermined program as described below. The ISCV control means 6B of the electronic control unit 6 controls the operation of the idling speed control valve 8 by the control signal 6b. The ISCV 8 acts as an operator to give idling speed control (ISC) as described below.
전기부하(9)는 키스위치(4)의 단자(4b)와 접지내 접속되어 있으며, 예로서 그 엔진의 각종 제어유닛, 점화코일 및 인젝터(injectpr)로 구성되어 있다.The electric load 9 is connected in-ground with the terminal 4b of the key switch 4, and is composed of, for example, various control units, ignition coils, and injectors of the engine.
이와 같이, 그 전기부하(9)는 전자제어유닛(6)과 동일한 전기부하 타입이며, 키스위치(4)가 구성되어 있는 한 계속하여 ON으로 된다. 또다른 전기부하(11)는 키스위치(4)의 단자(4b)와 단자(10a, 10b)를 가진 스위치(10)를 통과하는 접지에 접속되어 있다.Thus, the electric load 9 is of the same electric load type as the electronic control unit 6, and continues to be ON as long as the key switch 4 is configured. Another electrical load 11 is connected to ground through a switch 10 having a terminal 4b of the key switch 4 and a terminal 10a, 10b.
그 전기부하(11)에는 스위치(10)에 의해 ON 및 OFF되는 부하를 구비한다. 예로서 그 전기부하(11)에는 차량의 전기팬(fan), 블로어(blower), 후면창 디포거(rear window defogger), 헤드라이트 및 전동조작창 드라이버(power windows driver)가 있다.The electric load 11 is provided with loads that are turned on and off by the switch 10. For example, the electric load 11 includes an electric fan, a blower, a rear window defogger, a headlight and a power window driver of the vehicle.
제1도에서, 그 퓨즈(3)를 통하여 흐르는 전류 1B와 키스위치(4)를 통하여 흐르는 부하전류 IL의합은 교류발전기(2)의 출력전류 IA와 같다. IA=IB+II그 전류의 극성은 IA, IB, IL에서 화살표 방향으로 나타낸다.In FIG. 1, the sum of the current 1 B flowing through the fuse 3 and the load current I L flowing through the key switch 4 is equal to the output current I A of the alternator 2. I A = I B + I I The polarity of the current is shown in the direction of the arrow in I A , I B and I L.
교류발전기(2)의 필드코일이 여자되어(excited) 교류발전기(2)가 발전될때 전류 IB는 일반적으로 포지티브(posivive) 이며(그 전지 1은 교류발전기 2에 충전된다), 부하전류 IL은 교류발전기(2)의 출력전류 IA에서 공급된다. 반면에, 교류발전기(2)의 필드코일이 여자되지 않아 그 교류발전기(2)가 발전되지 아니할때, 부하전류 IL는 전지(1)에서 공급된다.When the field coil of the alternator 2 is excited and the alternator 2 is developed, the current I B is generally positive (the battery 1 is charged in the alternator 2), and the load current I L Is supplied from the output current I A of the alternator 2. On the other hand, when the field coil of the alternator 2 is not excited and the alternator 2 is not generated, the load current I L is supplied from the battery 1.
그 다음으로, 그 교류발전기(2)와 ISCV(idling speed control valve) (8)를 제어하는 제1도의 전자제어장치의 동작을 설명한다.Next, the operation of the electronic control apparatus of FIG. 1 for controlling the alternator 2 and the idling speed control valve 8 is described.
그 교류발전기(2)는 교류발전기 제어수단(6A)에 의해 제어된다.The alternator 2 is controlled by the alternator control means 6A.
그 ISCV(idling speed control valve) (8)은 ISCV제어수단(6B)에 의해 제어된다. 그 교류발전기 제어수단(6A)의 제어동작에는 (1) 연료단위량당 거리 향상을 목적으로 하는 경부하시에 발전 컷제어(power generation cutting control)와, (2) 그 엔진의 아이들 회전수(idling rpm)를 안정화시키기 위한 교류발전기(2)의 부하응답제어(load responding control)가 구비되어 있다. 우선, 경부하시에 발전 컷 제어를 설명한다.The ISCV (idling speed control valve) 8 is controlled by the ISCV control means 6B. The control operation of the alternator control means 6A includes (1) power generation cutting control at light load for the purpose of improving the distance per unit of fuel, and (2) idling rpm of the engine. A load responding control of the alternator 2 is provided for stabilizing (). First, power generation cut control will be described at light load.
제2도는 경부하에 의해 전류발전 컷 제어를 하는 제1도의 전자제어유닛(6)의 교류발전기 제어수단(6A)에 의한 루틴(routine)을 나타낸 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart showing a routine by the alternator control means 6A of the electronic control unit 6 of FIG. 1 which performs current generation cut control by light load.
제3도는 제2도의 루틴과 관련있는 각종 파형을 나타낸 타임챠트이다.3 is a time chart showing various waveforms associated with the routine of FIG.
제2도의 스텝 S201에서는 차량의 공기조화기(air comditioner)를 on 또는 off할 수 있는가를 판정한다.In step S201 of FIG. 2, it is determined whether the air comditioner of the vehicle can be turned on or off.
스텝 S201에서 그 공기조화기가 on으로 되는 것으로 판정되면 제2도의 스텝절차는 즉시 완료되어 전지소비를 방지한다.If it is determined in step S201 that the air conditioner is turned on, the step procedure in FIG. 2 is completed immediately to prevent battery consumption.
스텝 S202에서는 헤드라이트가 on 또는 off로 될 것인가를 판정한다. 스텝 S202에서 그 헤드라이트가 on으로 판정되면 제2도의 스텝절차는 즉시 완료되어 발전컷에 의해 주행중에 그 라이트가 돌발적으로 어두어지는 것을 방지한다.In step S202, it is determined whether the headlight is on or off. If the headlight is determined to be on in step S202, the step procedure in FIG. 2 is immediately completed to prevent the light from accidentally darking while running by the power generation cut.
스텝 S203에서는 그 브레이크를 ON으로 작동시키느냐 또는 OFF로 작동시키지 않느냐를 판정한다.In step S203, it is determined whether the brake is turned ON or not.
스텝 S203에서는 그 브레이크가 ON으로 판정되면 제2도의 스텝절차는 즉시 종료되어 위험을 발생시킬 수 있는 엔진의 토크 증가를 방지한다.In step S203, when it is determined that the brake is ON, the step procedure in FIG. 2 is immediately terminated to prevent an increase in the torque of the engine which may cause a danger.
스텝 S201∼스텝 S203에서 공기조화기, 헤드라이트 및 브레이크가 모두 off로 판단될 때에는 스텝 S204로 진행되어 이 스텝에서 경부하 플래그의 세트(Set), 또는 리세트(reset)를 판정한다.When it is determined in step S201 to step S203 that the air conditioner, the headlights and the brake are all off, the process proceeds to step S204 in which a set or reset of the light load flag is determined.
다음 설명에서 알 수 있는 바와 같이 그 경부하 플래그는 전지(1)와 교류발전기(2)에 접속된 전체의 전기부하가 경량(light)이냐 아니냐를 나타낸다.As can be seen from the following description, the light load flag indicates whether the total electric load connected to the battery 1 and the alternator 2 is light or not.
스텝 S203에서는 그 경부하 플래그가 리세트 되는 것으로 판정될때 스텝 S205로 진행되어 이 스텝 S205에서 그 엔진의 회전수(rpm) (변소 NE로 표시)와 부하(변수(CE로 표시)의 2차원 매프(two-dimeusional map) map(CE, NE)를 참조하여 교류발전기 출력전류 임계치 IAT를 구한다. IAT=map(CE, NE), 그 2차원 매프 map(CE, NE)는 부하를 나타내는 CE치(충전효율치 : filling efficiency value)를 사용한다.In step S203, when it is determined that the light load flag is to be reset, the process proceeds to step S205, where in step S205 a two-dimensional map of the engine speed (rpm) (denoted by the variable NE) and the load (variable (denoted by the CE) is displayed. Refer to the (two-dimeusional map) map (CE, NE) to obtain the alternator output current threshold I AT I AT = map (CE, NE), the two-dimensional map map (CE, NE) representing the load CE Value (filling efficiency value) is used.
그 CE치는 연료량의 연산등의 루틴(도시생략)에 따라 엔진의 회전수에 의해 공기흡입량을 나눈 값으로 얻어진다.The CE value is obtained by dividing the air intake amount by the rotation speed of the engine in accordance with a routine (not shown) such as calculation of fuel amount.
그 다음 스텝 S206에서는 그 교류발전기 출력전류 IA의 실제레벨을 전류센서(5)에서 받은 전압신호(5a)에서 판정한다.In the next step S206, the actual level of the alternator output current I A is determined from the voltage signal 5a received from the current sensor 5.
또 스텝 S207에서는 그 교류발전기를 출력전류 IA가 그 출력전류 임계치 레벨 IAT보다 적은가의 여부를 판정하여(IA<IAT) 그 판정조건이 긍정(yes)이면 그 교류발전기는 경부하 상태에 있다는 것을 나타낸다.In step S207, the AC generator determines whether the output current I A is less than the output current threshold level I AT (I A < I AT ). If the determination condition is yes, the AC generator is in a light load state. Indicates that it is in the
따라서, 그 판정이 스텝 S207에서 긍정(yes) (즉, IA<IAT)이면, 스텝 S208로 진행하여, 이 스텝 S208에서, 경부하 플래그는 세트된다. 그 스텝 S209에서 발전 컷을 행한다. (그 교류발전기 2의 제어신호의 듀티 팩터는 그 필드코일의 여자가 정지되도록 0%로 세트시킨다). 반면에 그 스텝 S207에서 그 판정이 부정(on)이면 스텝 S213으로 진행되어, 이 스텝에서 경부하 플래그리세트되며 교류발전기(2)의 듀티팩터는 스텝 S214에서 100%로 된다.Therefore, if the determination is affirmative (i.e., I A < I AT ) in step S207, the flow advances to step S208, and in this step S208, the light load flag is set. The power generation cut is performed in step S209. (The duty factor of the control signal of the alternator 2 is set to 0% so that the excitation of the field coil is stopped). On the other hand, if the determination is negative in step S207, the flow advances to step S213, in which the light load flag is reset and the duty factor of the alternator 2 becomes 100% in step S214.
그 경부하 플래그가 세트되는 것을 스텝 S204에서 판정될때의 동작은 다음과 같다. 스텝 S204에서 그 경부하 플래그가 세트되는 것으로 판정될때 스텝 S210으로 진행되어 이 스텝에서 부하를 나타내는 변수 CE와 엔진의 회전수를 나타내는 변수 NE의 2차원 매프 map(CE, NE)를 참조하여 그 부하전류임계치 ILT를 구한다 : IU=map(CE, NE) 그 부하전류 임계치 ILT는 2차원 매프 (map)에 의해 구하거나 변수 CE와 NE의 값을 포함한 실험 및 이온측정식을 사용하여 연산 할 수 있다.The operation when it is determined in step S204 that the light load flag is set is as follows. When it is determined in step S204 that the light load flag is set, the process proceeds to step S210 in which the load is referred to by referring to the two-dimensional map maps CE and NE of the variable CE representing the load and the variable NE representing the engine speed. Find the current threshold I LT : I U = map (CE, NE) The load current threshold I LT is calculated by a two-dimensional map or computed using experimental and ion measurement equations that include the values of the variables CE and NE. can do.
스텝 S211에서는 부하전류 IL의 실제 레벨을 구하며, 그 다음으로 스텝 S212에서 그 부하전류 IL이 부하전류 임계치 레벨 ILT보다 크거나 같은가의 여부를 판정한다.In step S211, seeking the actual level of load current I L, that is followed by determining whether it is larger or equal than the load current I L is the load current I LT threshold level in step S212.
스텝 S212에서 판정조건이 긍정(yes)이면 그 부하는 경부하가 아님을 나타낸다.If the determination condition is affirmative in step S212, it means that the load is not light load.
이와 같이 그 스텝 S212에서 그 판정이 긍정이면(즉, IL>ILT), 스텝 S213으로 진행되어, 이 스텝에서 그 경부하 플래그가 리세트된다. 또 스텝 S214에서는 교류발전기(2)의 듀티 팩터는 100%로 세트되어 그 교류발전기(2)의 발전차단( cut-off)이 종료되고 그 정상적인 발전이 재개된다(Resume), 반면에, 스텝 S212에서 그 판정이 부정(on)이면 스텝 S209로 진행되어 이 스텝에서 교류발전기(2)의 듀티팩터는0(zero)%로 세트되고 그 발전은 연속해서 차단된다.In this way, if the determination is affirmative in the step S212 (that is, I L > I LT ), the process proceeds to step S213, where the light load flag is reset. In step S214, the duty factor of the alternator 2 is set to 100% so that the cut-off of the alternator 2 is terminated and the normal power generation is resumed. If the determination is negative, the process proceeds to step S209 where the duty factor of the alternator 2 is set to 0 (zero)% and the power generation is continuously interrupted.
제3도는 제2도의 루틴과 관련된 각종의 파형을 나타낸 타임챠트이다. 초기에(즉, 제3도에서 좌측단에서)그 전기부하가 OFF되고 경부하 플래그를 리세트 시킨다(제3도의 상부와 제3파형 참조). 이와 같이 초기에 그 교류발전기(2)의 제어신호의 듀티팩터는 100%(제3도의 맨 아래 파형참조)이며 출력전류 IA는 교류발전기(2) 출력전류임계치 레벨 LAT는 교류발전기 출력전류 임계치 레벨 LAT이상이다(제2파형 참조).3 is a time chart showing various waveforms associated with the routine of FIG. Initially (ie at the left end in FIG. 3) its electrical load is turned off and the light load flag is reset (see top and third waveforms in FIG. 3). Thus, initially, the duty factor of the control signal of the alternator 2 is 100% (see the bottom waveform in FIG. 3), and the output current I A is the alternator 2 output current threshold level L AT is the alternator output current. Is above the threshold level L AT (see the second waveform).
이와 같이 그 부하전류 IL(제4파형 참조)은 교류발전기(2)에서 주로 공급된다. 시간 t1에서 전기부하는 OFF되고 부하전류 IL은 부하전류임계치 레벨 IU이하의 레벨로 감소된다. 동시에 교류발전기 출력전류 IA는 교류발전기 출력전류임계치 레벨 IAT이하의 레벨로 감소한다.As such, the load current I L (see fourth waveform) is mainly supplied from the alternator 2. At time t 1 the electrical load is turned off and the load current I L is reduced to a level below the load current threshold level I U. At the same time, the alternator output current I A is reduced to a level below the alternator output current threshold level I AT .
그 교류발전기(2) 전류 IL는 키스위치(4)가 형성되어 있는 한 on되는 적은 전기부하가 있기 때문에 소실되지 않는다(예로서 제1도의 전기부하 9), 이와 같은 환경에서, 제2도의 스텝 S201에서 스텝 S204를 거쳐 스텝 S205로 진행된다.The alternator 2 current I L is not lost since there is a small electric load that is on as long as the key switch 4 is formed (for example, the electric load 9 in FIG. 1). In step S201, the process proceeds to step S205 through step S204.
그 다음, 시간 t1직후 시간t2에 있어서, 스텝 S206에서 판정된 교류발전기 출력전류 IA가 스텝 S205에서 판정된 교류발전기 출력전류임계치 레벨 IAT보다 작다는 것을 스텝 S207에서 판정한다.Next, at time t 2 immediately after time t 1 , it is determined in step S207 that the alternator output current I A determined in step S206 is smaller than the alternator output current threshold value I AT determined in step S205.
이와 같이 하여 그 경부하 플래그는 스텝 S208에서 세트된다.In this way, the light load flag is set in step S208.
또, 스텝 S209에서 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는0(zero)%로 세트되고 그 교류발전기를 전류 IA의 레벨은 소실할 수 있는 정도의 작은 레벨로 더 감소된다.Further, in step S209, the duty factor of the alternator 2 is set to 0 (zero)%, and the alternator is further reduced to a level small enough to dissipate the level of the current IA.
이와 같은 환경에서, 제2도의 루틴으로 들어갈때 그 경부하 플래그가 세트되어 있으므로 스텝 S204에서 스텝 S210으로 진행된다. 그러나 그 부하전류 IL이 그 부하전류 임계치 레벨 ILT보다 적어지므로, 스텝 S212에서의 판정은 부정(NO)으로 되며 그 교류발전기(2)의 발전 컷 제어(power generation cutting-off control)는 시간 t3까지 유진된다.In such an environment, since the light load flag is set when entering the routine of FIG. 2, the process proceeds from step S204 to step S210. However, since the load current I L becomes smaller than the load current threshold level I LT , the determination in step S212 becomes negative (NO) and the power generation cutting-off control of the alternator 2 is timed. to t 3 .
시간 t3에서 전기부하는 on으로 된다.At time t 3 the electrical load is on.
그 다음 그 부하전류 IL은 부하전류임계치 레벨 ILT이상의 레벨로 되돌아 간다.The load current I L then returns to a level above the load current threshold level I LT .
그리고 그 부하전류 IL은 전지(1)에서 공급된다.The load current I L is supplied from the battery 1.
시간 t3직후의 시간 t4에 있어서, 제2도의 루틴을 진행시킬 때 스텝 S212에서의 판정이 긍정(yes)으로 되어 경부하 플래그는 스텝 S213에서 세트되며 통상의 정상적인 발전을 스텝 S214에서 재개한다.Time at time t 4 in t 3 immediately after, the time to proceed with routine 2 degrees the determination at step S212 is in the affirmative (yes) the light load flag is set in step S213 and resumes the normal normal power generation in step S214 .
그 결과, 듀티팩터는 시간 t4에서 100%로 되돌아오며 동시에 교류발전기 출력전류 IA는 정상적인 레벨로 되돌아간다.As a result, the duty factor returns to 100% at time t 4 and at the same time the alternator output current I A returns to its normal level.
제4도는 전기부하의 증가에 따라 교류발전기를 제어함으로써 아이들 상태를 안정화시키는 제1도의 전자제어유닛(6)의 교류발전기 제어수단(6A)에 의한 루틴을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart showing a routine by the alternator control means 6A of the electronic control unit 6 of FIG. 1 for stabilizing an idle state by controlling the alternator in accordance with an increase in electric load.
제5도는 제4도의 루틴과 관련된 각종 파형을 나타낸 타임챠트이다. 스텝 S401에서 스텝 S404까지는 엔진이 아이들 상태에 있는지의 여부를 판정한다.5 is a time chart showing various waveforms associated with the routine of FIG. From step S401 to step S404, it is determined whether the engine is in an idle state.
따라서 스텝 S401에서는 기어가 메싱(meshing) (on)되어 있는가 또는 뉴트럴(meutral) (off)상태에 있는 가의 영부를 판정한다. 그 기어가 ON되어 있으면 그 엔진은 아이들 상태에 있지 않아 스텝 S414로 진행되므로, 이 스텝 S414에서 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 100%로 세트되어 그 전류는 정상적인 상태에서 발생된다.Therefore, in step S401, it is determined whether the gear is meshed (on) or in a neutral (off) state. If the gear is on, the engine is not in the idle state and the process proceeds to step S414. In this step S414, the duty factor of the alternator 2 is set to 100%, and the current is generated in the normal state.
스텝 S402에서는 그 아이들 스위치가 on 또는 OFF로 되는지의 여부를 판정한다. 그 아이들 스위치가 OFF로 되면 그 엔진은 아이들 상태에 있지 않으며 스텝 S414로 진행되므로 이 스텝 S414에서 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 100%로 되어 전류는 정상적으로 발생된다. 스텝 S403에서 그 ISC(Idling speed control)의 표준치(reference value) (즉, 엔진의 표준 아이들 회전수)NET가 전자제어유닛(6)의 메모리(도시생략)에서 판독된다.In step S402, it is determined whether the idle switch is turned on or off. When the idle switch is turned off, the engine is not in the idle state and the flow proceeds to step S414. In this step S414, the duty factor of the alternator 2 becomes 100%, and current is normally generated. In step S403, the reference value of the ISC (Idling speed control) (that is, the standard idle revolution speed of the engine) NET is read out from the memory (not shown) of the electronic control unit 6.
스텝 S404에서 엔진 NE의 전류회전수값이 표준치+상수 NET+K보다 작거나 동일한가의 여부를 판정한다(즉, NE≥NET+K상태로 되는가를 판정함, 여기서 K는 소정의 정수).In step S404, it is determined whether or not the current rotation speed value of the engine NE is less than or equal to the standard value + constant NE T + K (that is, whether NE ≧ NE T + K state is set, where K is a predetermined integer).
스텝 S404에서 긍정 판정을 하면(즉, NE≥NET+K) 그 엔진은 아이들 상태에 있음을 나타낸다.If affirmative determination is made in step S404 (that is, NE? NE T + K), the engine is in an idle state.
이와 같이 하여, 그 판정이 스텝 S404에서 부정(ON)되면 스텝 S414으로 진행되어, 이 스텝 S414에서 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 100%로 세트되어 그 전류는 정상적으로 발생한다. 반면에 스텝 S404에서 그 판정이 긍정(yes)이면 스텝 S405에서 스텝 S408로 진행되며, 이 스텝S408에서 그 부하의 증가여부를 판정한다.In this way, if the determination is negative (ON) in step S404, the flow proceeds to step S414, in which the duty factor of the alternator 2 is set to 100%, and the current is normally generated. On the other hand, if the determination is affirmative in step S404, the flow advances to step S408 in step S405, and in step S408 it is determined whether the load is increased.
스텝 S405에서는 그 부하전류 IL[i-1]의 실제치를 구한다.In step S405, the actual value of the load current I L [i-1] is obtained.
스텝 S406에서는 그 부하전류 IL[i-1]의 전회실제치를 판독한다(현시간 전 소정의 짧은 간격의 시간에서의 부하전류 IL, 전자제어유닛 6내의 메모리에 기억되어 있음).In step S406, the last actual value of the load current I L [i-1] is read (the load current I L at a predetermined short interval time before the current time, stored in the memory in the electronic control unit 6).
스텝 S407에서는 부하전류 임계치 증분레벨 △LT는 부하전류 IL[i+1]의 전회실제치의 함수로서 구한다; △LT=f(IL[i-1]).In step S407, the load current threshold increment level? LT is obtained as a function of the previous actual value of the load current I L [i + 1]; ΔLT = f (I L [i-1]).
스텝 S408에서는 부하전류 IL[i]-IL]의 증가가 부하전류 임계치 증분레벨 △LT보다 크거나 같은가의 여부를 판정한다.In step S408, it is determined whether the increase in the load current IL [i] -IL] is greater than or equal to the load current threshold increment level? LT.
IL[i]-IL[i-1]≤△LTI L [i] -I L [i-1] ≤ △ LT
그 판정이 스텝 S408에서 긍정(yes) 이면 스텝 S409로 진행되어 이 스텝 S409에서는 그 전자제어유닛(6)내의 부하응답타이머(load responding timers) (1, 2)를 동시에 세트시킨다. 제5도의 설명에서와 같이 타이머(1)의 타임세트(time set)는 타이머(2)의 타임세트보다 더 짧다. 이들의 타이머가 스텝 S409에서 스텝된 후에는 스텝 S410을로 진행된다. 스텝 S408에서 그 판정이 부정(NO)이면 스텝 S410으로 직접 진행된다.If the determination is affirmative in step S408, the flow advances to step S409, in which step S409 sets load responding timers 1 and 2 in the electronic control unit 6 simultaneously. As in the description of FIG. 5, the time set of the timer 1 is shorter than the time set of the timer 2. After these timers are stepped in step S409, the flow advances to step S410. If the determination is negative (NO) in step S408, the flow proceeds directly to step S410.
스텝 S410에서는 그 시간이 타이머(1)에 있게 되는가(그 시간이 타이머 1>0일때)또는 있지 않게 되는가(그 시간이 타이머 1=0일때)를 판정한다.In step S410, it is determined whether the time is in the timer 1 (when the time is timer 1> 0) or not (when the time is timer 1 = 0).
그 시간이 타이머 1으로 있게 되면 스텝 S411으로 진행되어 이 스텝 S411에서는 그 교류발전기(2) 듀티팩터가 0(zero)%로 세트되어 발전이 차단된다.When the time reaches timer 1, the flow advances to step S411, in which the alternator 2 duty factor is set to 0 (zero)% to cut off power generation.
반면에, 타이머 1의 시간이 아우트(out)될때(=0), 스텝 S412로 진행되어 이 스텝 S412에서는 그 시간이 타이머 2에 있는가(그 시간이 타이머 2>0 상태로 있음) 또는 있지 않는가(그 시간이 타이머 2=0 상태로 있음)를 판정한다. 그 시간이 타이머 2에 있게 되면 스텝 S413로 진행되어 이 스텝 S413에서는 그 교류발전기(2)의 듀티팩터가 점진적으로 증가되어(시간의 소정의 짧은 간격 각각에서의 증분), 결국 교류발전기(2)에 의해 발생된 전류는 증가한다.On the other hand, when the time of timer 1 is out (= 0), the process proceeds to step S412, in which the time is in timer 2 (the time is in timer 2> 0 state) or not ( The time is in the timer 2 = 0 state). When the time comes to timer 2, the process proceeds to step S413, in which the duty factor of the alternator 2 is gradually increased (increment at each predetermined short interval of time), and eventually the alternator 2 The current generated by increases.
반면에, 타이머(2)의 시간이 아우트(out) (=0)될때 스텝 S414로 진행되어 이 스텝 S414에서 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 100%로 세트되어 그 전류는 그 교류발전기(2)에 의해 정상적으로 발생한다.On the other hand, when the time of the timer 2 is out (= 0), the process proceeds to step S414, in which the duty factor of the alternator 2 is set to 100% and the current is set to the alternator ( It occurs normally by 2).
스텝 S410에서 스텝 S414까지는 교류발전기(2)의 부하응답제어(즉, 부하상태에 따라 제어)를 행한다.From step S410 to step S414, load response control (that is, control according to the load state) of the alternator 2 is performed.
제5도는 제4도의 루틴과 연관된 각종 파형을 나타낸 타임챠트이다. 그 다음으로, 타이머(1, 2)의 동작을 구체적으로 설명한다. 교류발전기(2)의 부하응답제어(즉, 제4도의 순서)는 그 전자부하가 on으로 됨과 동시에 그 엔진이 아이들 상태로 되는 경우 그 엔진의 아이들 회전수 감소 방지하기 위하여 행한다. 그 절차 순서는 ISCV제어수단(6B)에 의해 행한 아이들 회전수 부하조정제어와 관련된 교류발전기 제어수단(6A)에 의해 행하여 진다.5 is a time chart showing various waveforms associated with the routine of FIG. Next, the operation of the timers 1 and 2 will be described in detail. The load response control of the alternator 2 (that is, the procedure of FIG. 4) is performed to prevent the idle rotation of the engine from decreasing when the electronic load is turned on and the engine is in the idle state. The procedure is carried out by the alternator control means 6A associated with the idle rotational load adjustment control performed by the ISCV control means 6B.
그 엔진의 아이들 상태를 안정화 시키기 위하여, 각각의 전기부하의 스위치를 구성시켜 그 스위치의 동작에 따라 공기흡입량을 증가시키는 기술은 이미 공지되어 있다.In order to stabilize the idle state of the engine, a technique of constructing a switch of each electric load and increasing air intake according to the operation of the switch is already known.
그러나, 다수의 전자부하의 스위치 각각을 구성함으로써 실질적인 코스트의 발생요인이 되었다.However, configuring each switch of a plurality of electronic loads has become a substantial cost generating factor.
또, 전자제어유닛(6)의 커넥터(connectors) (도시생략)의 수는 구성시킬 수 있는 그 스위치의 수를 제한한다.In addition, the number of connectors (not shown) of the electronic control unit 6 limits the number of switches that can be configured.
따라서, 그 전지압의 강하를 감지함으로써 그 전기부하의 on을 검출하여 그 검출시에 일시적으로 그 교류발전기(2)의 발전을 차단시켜 그 발전을 통상의 정상적인 레벨로 점진 복귀하도록 제안을 한바 있다. 이와 같이 그 전기부하의 접속에 의해 발생한 엔진의 아이들 회전수의 급격한 감소를 방지한다. 이와 같은 타입의 교류발전기 제어는 교류발전기의 부하응답제어라고 정의할 수 있다. 일반적으로, 이 부하응답 제어에 의해, 그 발전은 5초 내지 10초의 간격에서 점진적으로 통상의 정상적인 레벨로 되돌아 간다.Therefore, it has been proposed to detect the on of the electric load by detecting the drop of the battery pressure, to temporarily block the generation of the alternator 2 at the time of the detection, and gradually return the generation to the normal level. . In this way, a sudden decrease in the idle speed of the engine generated by the connection of the electric load is prevented. AC generator control of this type can be defined as load response control of the AC generator. In general, by this load response control, the power generation gradually returns to the normal normal level at intervals of 5 to 10 seconds.
그 응답속도(즉, 그 엔진의 회전수가 정상적인 레벨로 되돌아가는 간격)는 그 엔진의 아이들 회전수의 피드백 제어(feedback control)의 응답속도에 의해 구한다. 그러나, 이 제어방법의 응답속도는 경우에 따라서 너무 지연될 수 있다. 즉, 그 전기부하가 제어동작시에 (즉, 응답시간중에) 변화될 때 그 제어는 이와 같은 변화에 알맞게 응답할 수 없다.The response speed (i.e., the interval at which the engine speed returns to the normal level) is obtained by the response speed of feedback control of the idle speed of the engine. However, the response speed of this control method may be delayed too in some cases. That is, when the electrical load is changed during the control operation (ie, during the response time), the control cannot respond appropriately to such a change.
또 그 부하가 헤드라이트로 구성될 경우 그 헤드라이트는 실제의 시간동안 더 어두어지며, 이것은 차량운전자에게 위험을 초래할 수 있다.In addition, if the load consists of headlights, the headlights will be darker for the actual time, which may pose a danger to the driver.
종래에 제안되었던 전기부하를 조정하는 또 다른 방법은 교류발전기를 출력전류의 증가로부터 전기부하증가를 검출하여 그 전기부하의 증가에 따라 ISCV(Idling speed control valve)에 의해 공기흡입량을 증가시키도록 한다.Another method of adjusting the electric load, which has been proposed in the related art, allows the alternator to detect the increase in the electric load from the increase of the output current and increase the air intake by the ISCV (Idling speed control valve) as the electric load increases. .
전기부하를 조절하는 이 방법은 공기흡입량을 증가시킨 후의 엔진행성(흡입, 행정, 압축행정, 연소 또는 폭발행정 및 배기행정)으로 인하여 엔진의 행정이 지연된다. 토크는 3개의 행정후에만 증가된다. 따라서, 그 엔진의 회전수는 그 전기부하가 on으로 된 직후에 실제로 감소된다.This method of regulating the electrical load is delayed by the engine planet (intake, stroke, compression stroke, combustion or explosion stroke and exhaust stroke) after increasing the air intake. The torque is increased only after three strokes. Thus, the engine speed is actually reduced immediately after the electric load is turned on.
이와 같이 이 발명의 실시예에 의해 그 교류발전기의 부하응답제어(교류발전기제어수단 6A에 의해 실행함)와 부하변화에 의한 아이들 회전수제어(다음 설명에서와 같이 ISCV제어수단 6B에 의해 실행함)을 조합함으로써 엔진의 회전수는 그 전기부가가 on으로 된 직후에 감소되지 않으며 동시에 그 교류발전기(2)에 의한 발전과 그 후의 엔진의 아이들 회수전수는 알맞게 제어된다.Thus, according to the embodiment of the present invention, the load response control (executed by the AC generator control means 6A) of the AC generator and the idle rotation speed control by the load change (executed by the ISCV control means 6B as described below). By combining with the engine, the rotation speed of the engine is not reduced immediately after the electric part is turned on, and at the same time, the power generation by the alternator 2 and the idle recovery number of the engine after that are appropriately controlled.
그 부하응답제어에 쓰이는 타이머(1)는 엔진의 행정에 의한 지연에 보상하도록 구성되어 있다.The timer 1 used for the load response control is configured to compensate for the delay caused by the stroke of the engine.
이와 같이, 타이머(1)에 세트된 시간은 그 아이들 엔진의 3개 행정에 필요한 시간과 거의 동일한다.In this way, the time set in the timer 1 is almost equal to the time required for three strokes of the idle engine.
그 엔진이 4사이클엔진이며 그 엔진의 아이들 속도가 75rpm이면 타이머(1)에 세트된 시간은 약120밀리초이다.If the engine is a four cycle engine and the idle speed of the engine is 75 rpm, the time set in the timer 1 is about 120 milliseconds.
반면에, 타이머(2)는 그 공기흡입량이 ISCV에 의해 단계적으로 증가될때 그 공기흡입량의 시간정수의 또는 지연시간과 거의 동일한 시간으로 세트된다.On the other hand, the timer 2 is set to a time approximately equal to the time constant or delay time of the air intake amount when the air intake amount is increased stepwise by the ISCV.
그 시간정수는 엔진의 회전수에 따라 변화된다.The time constant changes according to the engine speed.
즉, 그 시간정수는 엔진의 회전수가 증가됨에 따라 감소한다. 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 그 공기흡입량의 지연시간(시간정수)과 거의 동일한 시간에 대하여 0(zero)에서 100%로 증가하도록 한다.That is, the time constant decreases as the engine speed increases. The duty factor of the alternator 2 is to increase from zero to 100% for a time approximately equal to the delay time (time constant) of the air intake amount.
이와 같이, 제4도의 스텝 S413에서 그 듀티팩터는 엔진의 회전수에 대응되는 짧은 시간 간격으로 증가됨으로써(예로서 회전수의 증가에 그 값이 감소되는 회전수의 소정함수로 구한 각각의 시간간격에서, 또는 제1도의 신호 7a에서 포함된 크랭크각 신호 펄스의 각각의 발생에서) 그 공기흡입량의 시간정수와 동일한 시간에 걸쳐 교류발전기(2)의 0∼100% 듀티팩터를 증가시킨다.Thus, in step S413 of FIG. 4, the duty factor is increased at short time intervals corresponding to the engine speed (e.g., each time interval obtained as a predetermined function of the speed whose value decreases with the increase of the speed). Or at each occurrence of the crank angle signal pulses included in signal 7a of FIG. 1) increase the 0-100% duty factor of the alternator 2 over the same time as the time constant of the air intake amount.
제6도는 전기부하의 증가에 따라 ISCV(Idling speed control valve)를 제어함으로써 아이들 상태를 안정화시키는 제1도의 전자제어유닛(6)의 ISCV제어수단(6B)에 의한 루틴과 관련된 각종의 파형을 나타낸 타임챠트이다.FIG. 6 shows various waveforms related to the routine by the ISCV control means 6B of the electronic control unit 6 of FIG. 1 which stabilizes the idling state by controlling the idling speed control valve (ISCV) as the electric load increases. This is a time chart.
이 아이들 회전수제어방법에 의해 그 ISCV를 제어시켜 그 엔진의 공기흡입량을 제어함으로써 엔진의 아이들 회전수를 제어한다. 그 전기부하의 증가는 그 부하전류 IL의 증가를 구하여 검출한다. 이 전기부하의 증가에 대한 검출은 제4도의 스텝 S405에서 스텝 S408에 걸쳐 행한다.The idle speed of the engine is controlled by controlling the ISCV by this idle speed control method and controlling the air intake amount of the engine. The increase in the electrical load is detected by obtaining the increase in the load current I L. Detection of this increase in electric load is performed in step S405 of FIG. 4 over step S408.
그 부하전류의 증가를 검출할때 제4도의 교류발전기의 부하응답제어는 위의 설명에서와 같이 행한다.When detecting the increase of the load current, the load response control of the alternator of FIG. 4 is performed as in the above description.
동시에, 그 ISCV의 듀티팩터는 그 부하전류 증가량에 따라 증가된다. 여기서, 그 ISCV는 그 제어신호의 듀티팩터에 의해 엔진의 공기흡입량을 조절하는 것으로 한다. 이와 같이 그 ISCV는 솔레노이드-타입 ISCV밸브로 할 수 있다.At the same time, the duty factor of the ISCV increases with increasing load current. Here, the ISCV adjusts the air intake amount of the engine by the duty factor of the control signal. Thus, the ISCV can be a solenoid-type ISCV valve.
그 다음으로, 제4도 내지 제6도에 따라 구체적으로 위의 동시 동작을 설명한다.Next, the above simultaneous operation will be described in detail according to FIGS. 4 to 6.
시간 t1에서 그 전기부하가 on으로 된 것으로 한다(제5도 및 제6도에서 상부 파형참조).It is assumed that the electric load is turned on at time t 1 (see upper waveform in FIGS. 5 and 6).
이와 같이 부하전류 IL은 시간 t1에서 돌발적으로 증가한다(제5도 및 제6도의 제2파형 참조).As such, the load current I L suddenly increases at time t 1 (see second waveform in FIGS. 5 and 6).
타이머(1, 2)는 스텝 S409에서 위의 설명에서와 같은 값으로 세트되며(제5도에서 제3 및 제4파형 참조, 여기서 그 곡선의 높이는 각 타이머에서 세트된 시간에 해당됨), 교류발전기(2)의 듀티팩터는 스텝 S411에서 0%로 감소된다(제5도의 제4파형 참조).The timers 1 and 2 are set to the same values as in the above description in step S409 (see the third and fourth waveforms in FIG. 5, where the height of the curve corresponds to the time set in each timer). The duty factor of (2) is reduced to 0% in step S411 (see the fourth waveform in FIG. 5).
교류발전기 출력전류 IA는 전기부하가 on으로 되는 시간에서 돌발적으로 증가하나 그 다음 즉시 소량의 소실되는 레벨로 감소된다.(제5도의 맨 아래 파형 참조).The alternator output current I A suddenly increases at the time the electrical load is on, but then immediately decreases to a small loss level (see bottom wave in Figure 5).
동시에, 시간 t1에서 ISCV의 듀티팩터는 부하전류 IL의 증가에 대응되는 량에 의해 증가된다(제6도의 제3파형 참조). 그러나 엔진의 토크는 시간 t2까지 거의 일정하게 유지되며 그 다음부터 점진적으로 증가된다(제6도의 제4파형 참조).At the same time, the duty factor of the ISCV at time t 1 is increased by the amount corresponding to the increase in the load current I L (see third waveform in FIG. 6). However, the torque of the engine remains nearly constant until time t 2 and then gradually increases (see fourth waveform in FIG. 6).
시간 t2에서, 타이머(1)에 있는 시간은 0(zero)로 감소되며(제5도의 제3파형 참조), 그 전자제어유닛(6)은 제4도의 스텝 S413에서 교류발전기(2)의 듀티팩터를 증가시키기 시작한다(제5도의 제4파형 참조). 시간 t3에서 타이머(3)에 세트된 시간은 0(zero)으로 감소되어(제5도의 제4파형 참조) 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 100%로 된다.At time t 2 , the time in timer 1 is reduced to zero (see the third waveform in FIG. 5), and its electronic control unit 6 in step S413 in FIG. 4 of the alternator 2. Start to increase the duty factor (see fourth waveform in FIG. 5). At time t 3 , the time set in timer 3 is reduced to zero (see fourth waveform in FIG. 5) so that the duty factor of the alternator 2 is 100%.
이와 같이, 엔진의 토크가 증가하지 않는 시간 t1및 t2사이의 간격에 있을때 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 0%로 세트되어, 엔진의 회전수는 제6도의 맨 밑에 있는 파형 A로 나타낸 바와 같이 일정한 레벨에서 거의 유지된다. 그 엔진의 토크가 시간 t2이후 점진적으로 증가됨에 따라 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 이에 따라 증가한다(제5도의 제5파형 참조). 그 엔진의 토크 증가는 그 교류발전기 출력전류 IA의 증가에 의해 보상된다. 이와 같이, 제6도의 곡선 A로 나타낸 엔진의 회전수는 전 제어기간에 걸쳐거의 안정성이 있다. 제6도의 파형 B 및 C는 엔진의 회전수의 변화를 나타내며, 여기서 ISCV제어수단(6B)에 의한 아이들 속도제어만이 제어되며(곡선 B) ISCV제어수단(6B)의 아이들 속도제어나 교류발전기제어수단(6A)에 의한 교류발전기의 부하응답제어는 제어되지 않는다(곡선 C).Thus, the duty factor of the alternator 2 is set to 0% when in the interval between the times t 1 and t 2 when the torque of the engine does not increase, so that the engine speed is the waveform A at the bottom of FIG. It is almost maintained at a constant level as indicated by. As the torque of the engine gradually increases after time t 2 , the duty factor of the alternator 2 increases accordingly (see fifth waveform in FIG. 5). The increase in torque of the engine is compensated by the increase in the alternator output current I A. In this way, the engine speed indicated by the curve A in FIG. 6 is almost stable over the entire control period. Waveforms B and C in FIG. 6 represent changes in the engine speed, where only the idle speed control by the ISCV control means 6B is controlled (curve B), and the idle speed control or alternator of the ISCV control means 6B is controlled. The load response control of the alternator by the control means 6A is not controlled (curve C).
위 실시예에서, 교류발전기의(2)의 듀티팩터는 부하전류의 증가가 커질때 제4도 및 제5도에 나타낸 바와 같이 0%로 제어된다.In the above embodiment, the duty factor of the alternator 2 is controlled to 0% as shown in Figs. 4 and 5 when the increase in the load current becomes large.
그리고, 그 교류발전기(2)의 출력전류는 소량의 소실되는 레벨로 차단된다. 그러나, 실제로 차량엔진의 경우, 그 교류발전기(2)는 10∼20암페어 레벨의 전류를 발생하는 상태에서 일정하다. 그 교류발전기가 듀티팩터 100%로 제어될때 그 교류발전기(2)의 기본적인 증가동작에 의해 발생한 전류는 그 교류발전기의 전출력전류중 약 25%를 차지한다. 이것은 엔진의 회전수를 균형화 및 안정화하는 엔진부하로서 작동한다.Then, the output current of the alternator 2 is cut off to a level where a small amount is lost. In practice, however, in the case of a vehicle engine, the alternator 2 is constant in a state of generating a current of 10 to 20 amperes. When the alternator is controlled at a duty factor of 100%, the current generated by the basic incremental operation of the alternator 2 accounts for about 25% of the total output current of the alternator. This acts as an engine load to balance and stabilize the engine speed.
이와 같이 그 교류발전기(2)의 듀티팩터 0%로 돌발적으로 세트될때 그 엔진의 부하는 역시 돌발적으로 감소되어 그 엔진의 회전수는 현저하게 증가된다.Thus, when it is set unexpectedly to 0% of the duty factor of the alternator 2, the load of the engine is also suddenly reduced so that the engine speed is significantly increased.
이와 같이, 제4도의 스텝 S414은 다음과 같이 변형시킬 수 있다.Thus, step S414 of FIG. 4 can be modified as follows.
즉, 그 교류발전기(2)의 듀티팩터를 0%로 세팅하는 대신 교류발전기(2)를 그 전기부하의 증가를 검출하기전 듀티팩터와 동일한 레벨로 세트시킨다.That is, instead of setting the duty factor of the alternator 2 to 0%, the alternator 2 is set to the same level as the duty factor before detecting the increase in the electric load.
그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 약 25%로 세트시킬 수 있다.The duty factor of the alternator 2 can be set to about 25%.
또, 그 교류발전기(2)의 듀티팩터 값을, 전류센서(5)의 전압신호(5a)와 그 엔진의 회전수의 2차원 매프(map) 또는 함수로서 미리 구하여 전자제어유닛(6)의 메모리에 기억한다. 스텝 S414에서, 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 전자제어유닛(6)에 기억시킨 레벨(즉, 그 매프 함수에 의해 구한 레벨)로 초기에 세트시켜, 스텝 S413에서 그 다음에 점진적으로 증가시킨다. 또, 그 교류발전기(2)는 증가단자(built-in terminal)을 구성하여 이 단자에 의해 듀티팩터를 감시할 수 있다.In addition, the duty factor value of the alternator 2 is obtained in advance as a two-dimensional map or function of the voltage signal 5a of the current sensor 5 and the rotation speed of the engine. Remember in memory In step S414, the duty factor of the alternator 2 is initially set to the level stored in the electronic control unit 6 (i.e., the level obtained by the map function), and then gradually increased in step S413. Let's do it. In addition, the alternator 2 forms a built-in terminal and can monitor the duty factor by this terminal.
그 다음, 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 제1도의 감시신호(6c)에서 전자제어유닛(6)의 메모리(도시생략)에 기억한다. 스텝 S411에서 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 그 부하전류의 증가를 검출하기전 그 듀티팩터의 레벨에서 초기에 세트하여 스텝 S413에서 그 다음으로 점진적으로 증가시킨다. 이 방법에 의해, 정확한 제어가 실현되며 그 엔진의 회전수의 돌발적인 증가에 대한 위 문제점을 완전히 해결된다.Then, the duty factor of the alternator 2 is stored in the memory (not shown) of the electronic control unit 6 in the monitoring signal 6c of FIG. In step S411, the duty factor of the alternator 2 is initially set at the level of the duty factor before detecting the increase in the load current, and gradually increased to the next in step S413. By this method, accurate control is realized and completely solves the above problems for the sudden increase in the engine speed.
그런데, 위에서 설명한 바와 같이, 그 교류발전기(2)의 출력전류 IA는 전지(1)에서 받은 전압신호(1a)와 전류센서(5)에서 받은 전압신호(5a)를 기초로 하여 전자제어유닛(6)의 교류발전기 제어수단(6A)에 의해 제어된다. 그러나, 그 엔진의 동작의 구체적인 분석에 의해 엔진의 토크의 부하가 그 엔진의 압축행정 완료 바로전 엔진의 출력토크에 대하여 커지게 되어 엔진의 회전수가 감소됨을 나타낸다. 이와 같이, 그 엔진의 회전수는 주기적인 변화를 한다. 그 교류발전기(2)의 출력전압레벨은 제7도에 중간에 있는 곡선으로 나타낸 바와 같이 엔진의 회전수에 따른다. 그 교류발전기 필드코일의 전류공급에 대한 증가제어는 그 교류발전기의 필드듀티(field duty)로 나타내는 제7도의 맨 아래의 파형에 의해 나타낸 바와 같이 엔진의 행정과 동기하여 제어되며, 여기서 on상태는 발전상태에 해당되고 OFF상태는 그 교류발전기의 무발전상태(non-power generation state)에 해당한다. 그 교류발전기의 필드듀티와 엔진 행정의 동기에 의해 그 엔진의 회전수 변화를 최소화 한다.However, as described above, the output current I A of the alternator 2 is the electronic control unit based on the voltage signal 1a received from the battery 1 and the voltage signal 5a received from the current sensor 5. It is controlled by the alternator control means 6A of (6). However, the concrete analysis of the operation of the engine indicates that the load of the torque of the engine is increased with respect to the output torque of the engine immediately before the completion of the compression stroke of the engine, thereby reducing the engine speed. In this way, the engine speed changes periodically. The output voltage level of the alternator 2 depends on the engine speed as indicated by the curve in the middle in FIG. The increase control on the current supply of the alternator field coil is controlled in synchronism with the stroke of the engine as shown by the bottom waveform of FIG. 7 which represents the field duty of the alternator, where the on state is generated. State and the OFF state corresponds to the non-power generation state of the alternator. The change in engine speed is minimized by synchronizing the field duty and engine stroke of the alternator.
위 실시예에 의해, 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 그 교류발전기(2)의 제어단자에 주어진 제어신호(6a)에 의해 전자제어유닛(6)의 교류발전기제어수단(6A)에 의해 제어된다. 이와 같이 그 제어신호(6a)의 on 및 OFF기간에는 그 신호(7a)에 포함된 크랭크각 신호를 기초로 하여 제7도에 나타낸 바와 같이 엔진 행정과 동기하는 것이 바람직하다.By the above embodiment, the duty factor of the alternator 2 is controlled by the alternator control means 6A of the electronic control unit 6 by the control signal 6a given to the control terminal of the alternator 2. Controlled. In this way, it is preferable to synchronize with the engine stroke as shown in FIG. 7 on the basis of the crank angle signal included in the signal 7a in the on and off periods of the control signal 6a.
제8도는 전기부하의 증가에 따라 그 교류발전기의 제어에 의해 아이들 상태를 안정화시키는 제1도의 전자제어유닛(6)의 교류발전기제어수단(6A)에 의한 또 다른 루틴(피드백 제어루틴)을 나타낸 흐름도이다.FIG. 8 shows yet another routine (feedback control routine) by the alternator control means 6A of the electronic control unit 6 of FIG. 1 which stabilizes the idle state by the control of the alternator as the electrical load increases. It is a flow chart.
스텝 S801에서 스텝 S808은 제4도의 스텝 S401에서 스텝 S408과 동일하다. 따라서, 이에 대한 설명은 여기서 생략한다. 그 판정이 스텝 S808에서 긍정(yes)이면(부하전류 IL)의 증가가 임계치보다 더 큼, (IL[i]-IL[i-1]≥△LT), 스텝 S809로 진행되어, 이 스텝 S809에서 부하응답 타이머는 세트된다.Step S808 is the same as step S408 in step S401 of FIG. Therefore, description thereof is omitted here. If the determination is yes in step S808 (the increase in the load current I L ) is greater than the threshold (I L [i] -I L [i-1] ≥ΔLT), the flow proceeds to step S809. In this step S809, the load response timer is set.
스텝 S809후 스텝 S810으로 진행한다. 반면에, 그 판정이 스텝 S808에서 부정(NO)이면 스텝 S810으로 직접 진행한다.The flow proceeds to step S810 after step S809. On the other hand, if the determination is negative (NO) in step S808, the flow proceeds directly to step S810.
스텝 S810에서, 그 타이머가 세트되는지의 여부를 판정한다.In step S810, it is determined whether the timer is set.
그 판정이 스텝 S810에서 부정(NO)이면 스텝 S814로 진행되어, 이 스텝 S814에서 교류발전기(2)의 듀티팩터는 100%로 세트되어 그 교류발전기(2)에 의해 통상적으로 발전된다.If the determination is negative (NO) in step S810, the flow advances to step S814. In step S814, the duty factor of the alternator 2 is set to 100%, and is normally generated by the alternator 2.
반면에, 스텝 S810에서 그 판정이 긍정(yes)이면 스텝 S811로 진행되어, 이 스텝 S811에서는 그 교류발전기(2)의 목표로 하는 출력전류 레벨곡선이 전자제어유닛(6)의 메모리에서 판독된다.On the other hand, if the determination is yes in step S810, the flow advances to step S811, in which the target output current level curve of the alternator 2 is read from the memory of the electronic control unit 6; .
그 목표출력 전류레 벨곡선은 그 부하전류와의 증가를 스텝 S805 내지 스텝 S808에서 검출하기전 전류레벨과 동일한 초기치를 가지며 그 타이머에 있는 시간이 감소됨에 따라 점진적으로 증가한다.The target output current level curve has an initial value equal to the current level before detecting an increase with the load current in steps S805 to S808, and gradually increases as the time in the timer decreases.
그 목표출력전류레벨곡선은 제5도에서 시간 t1과 시간 t2사이의 간격에서 그 초기치에 있으며, 제5도의 시간 t2와 시간 t3사이의 간격에서 점진적으로 증가하고, 제8도의 순서의 타이머는 제4도의 순서 타이머(2)에 해당한다. 그 목표출력 전류 레벨곡선을 미리 구하여 전자제어유닛(6)의 메모리에 기억시킨다.The target output current level curve is at its initial value in the interval between time t 1 and time t 2 in FIG. 5, and gradually increases in the interval between time t 2 and time t 3 in FIG. The timer of corresponds to the sequence timer 2 of FIG. The target output current level curve is obtained in advance and stored in the memory of the electronic control unit 6.
스텝 S812에서는 스텝 S811에서 판독한 그 곡선의 목표레벨에 대하여 교류발전기(2)의 실제출력전류레벨의 편차를 구하여 그 교류발전기(2)의 듀티팩터(즉, 제어신호 6a의 듀티팩터)를 PID(proportional plus integral plus derivative : 비례, 적분, 미분) 제어작동에 의해 연산한다. 이와 같이 듀티팩터 D는 식 D=K·(Z+(1/T1) ∫z·dt+TD(dz/dt)에 의해 구한다. 위 식에서, K는 비례감도 계수(proportional sensitivity), 변수 Z는 스텝 S811에서 판독한 그 곡선의 목표출력전류레벨에 대하여 교류발전기(2)의 실제출력전류레벨의 편차를 나타내며, T1및 TD는 각각 적분시간 미분시간(rate time)이다.In step S812, the deviation of the actual output current level of the alternator 2 is determined with respect to the target level of the curve read in step S811, and the duty factor of the alternator 2 (that is, the duty factor of the control signal 6a) is PID. (proportional plus integral plus derivative: proportional, integral, derivative) Calculated by control operation. Thus, the duty factor D is obtained by the formula D = K · (Z + (1 / T 1 ) ∫z · dt + T D (dz / dt), where K is the proportional sensitivity factor, the variable Z Denotes a deviation of the actual output current level of the alternator 2 with respect to the target output current level of the curve read in step S811, and T 1 and T D are the integral time derivative time, respectively.
또, 교류발전기(2)의 듀티팩터는 PI(proportional plus integral) 제어작동에 의해 연산할 수 있다. 그 다음 그 듀티팩터D는 다음과 같이 하여 구한다 : D=K(Z+(1/T1)∫z·dt)위 식에서 K는 비례감도 계수(proportional sensitivity)이고 변수 Z는 스텝 S811에서 판독한 그 목표출력전류레벨에 대하여 교류발전기(2)의 실제출력전류레벨의 편차를 나타낸다. T1는 적분시간(적분을 한 시간)이다.The duty factor of the alternator 2 can be calculated by PI (proportional plus integral) control operation. The duty factor D is then obtained as follows: D = K (Z + (1 / T 1 ) ∫z · dt) where K is the proportional sensitivity coefficient and the variable Z is the value read in step S811. The deviation of the actual output current level of the alternator 2 with respect to the target output current level is shown. T 1 is the integration time (the time of integration).
더 나아가서는, 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 PD(proportional plus derivative) 제어작동에 의해 연산할 수 있다.Furthermore, the duty factor of the alternator 2 can be calculated by the PD (proportional plus derivative) control operation.
그 다음으로 그 듀티팩터D는 다음과 같이 하여 구한다 : D=K(Z+1/TD), (dz/dt).The duty factor D is then found as follows: D = K (Z + 1 / T D ), (dz / dt).
위 식에서 K는 비례감도 계수이고 변수 Z는 스텝 S811에서 판독한 목표출력전류 레벨에 대하여 교류발전기(2)의 실제출력전류 레벨의 편차를 나타낸다.In the above equation, K is the proportional sensitivity coefficient and the variable Z represents the deviation of the actual output current level of the alternator 2 with respect to the target output current level read in step S811.
TD는 미분시간(그 미분을 한 시간)이다.T D is the derivative time (the time of the derivative).
스텝 S813에서 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 그 제어신호(6a)에 의해 스텝 S812에서 연산한 레벨로 제어한다. 제8도에서 명백하게 나타내지 않았으나 스텝 S812와 S813은 스텝 S809에서 타이머에 세트된 시간이 아우트(out)될때까지 (=0) 반복시켜, 그 교류발전기(2)의 듀티팩터는 스텝 S811에서 판독한 목표출력전류레벨에 의해 제어된다.In step S813, the duty factor of the alternator 2 is controlled to the level calculated in step S812 by the control signal 6a. Although not clearly shown in FIG. 8, steps S812 and S813 are repeated (= 0) until the time set in the timer in step S809 is out, and the duty factor of the alternator 2 is the target read out in step S811. It is controlled by the output current level.
Claims (7)
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